九年级化学实验探究同步培优专题4 实验室制氧气拓展提升与催化剂相关考点姓名：_________班级：_________学号：_________一、实验探究题1．过氧化氢溶液俗称双氧水，常温下是一种无色液体，实验室常用双氧水和二氧化锰制取氧气查阅资料：将新制的浓度 5%的双氧水加热到 65℃时就有氧气产生，加热到 80℃时就有较多氧气产生1）请你写出实验室用双氧水和二氧化锰制取氧气的文字表达式___________________________2）小红按图1装置进行实验，当试管中有大量气泡出现时，伸入带火星的木条，木条并未复燃，为此，他利用图2装置收集气体，再用带火星的木条检验，木条复燃，那么图1实验中带火星木条未复燃的原因是___________________________3）表是某小组同学探究影响过氧化氢分解速率部分因素的相关实验数据实验序号过氧化氢溶液的浓度/%过氧化氢溶液的体积/mL温度/℃二氧化锰的用量/g收集氧气的体积/mL反应所需的时间/s①55200.1416.75②15V200.146.04③305350249.21④3055502x表格中的V=_________；从实验_________和_________（填序号）对比可知，过氧化氢分解速率与过氧化氢溶液浓度有关。
若x_________49.21（填“>”、“=”或“<"）可知温度越高，过氧化氢分解速率越快4）某化学兴趣小组设计如下表所示的对比实验来比较MnO2、CuO对过氧化氢分解的催化效果所用实验装置如图所示在试管中分别加入等质量的氧化铜和二氧化锰，分别将注射器内盛有的双氧水注入试管中，利用注射器收集氧气，收集到氧气的体积和时间的关系如图所示①实验中造成U形管内红墨水液面左低右高的可能原因是__________________②结论：对过氧化氢分解催化效果较好的催化剂是_________③由氧化铜催化的反应，t1-t2时间段反应速率逐渐变_________（填“快”或“慢”）原因是_______________________________________________________________2．某化学兴趣小组在学习氧气的制备时，对二氧化锰作催化剂加快双氧水分解产生了兴趣，他们提出疑问：其他物质能否对双氧水分解速率产生影响？【查阅资料】影响化学反应速率的因素有很多，如：是否使用催化剂、催化剂的种类和质量、温度、气态或液态反应物的浓度、固态反应物的接触面积等1）小组的同学们不加催化剂，在不同温度下，用不同浓度的过氧化氢溶液进行实验，记录实验现象如表。
温度H2O2%50℃60℃70℃5%无明显气泡无明显气泡极少量气泡10%无明显气泡无明显气泡少量气泡15%无明显气泡少量气泡较多气泡据此可得出：①_________(填“升高”或“降低”)反应物温度可加快过氧化氢的分解②_________(填“增大”或“减小”)反应物浓度可加快过氧化氢的分解2）小组同学们通过下面对照试验，探究氧化铜(CuO不溶于水)对过氧化氢分解的催化作用填写下表：步骤③现象步骤⑥结果步骤⑦操作结论试管内产生大量气泡带火星木条_________将固体重新加入盛有5mL15%过氧化氢溶液的试管中，并把带火星的木条伸入试管，观察现象氧化铜能够作为过氧化氢分解的催化剂，（3）控制变量法是化学常用的探究方法，在探究不同种类的物质对过氧化氢的催化作用时，可以通过比较：①相同时间内生成氧气的体积，体积越多，催化效果越_________(填“好”或“差”)②生成同等体积的氧气，所需时间越_________(填“长”或“短”)，催化效果越好3．小明学习了“催化剂”知识后，对双氧水分解的催化剂的种类进行了如下探究：（1）写出实验室用双氧水和二氧化锰混合制取氧气的化学方程式：__________________。
2）【提出问题】双氧水分解只能用二氧化锰作为催化剂吗？【猜想与假设】能作为双氧水分解的催化剂的物质不一定只有二氧化锰一种设计实验】实验装置如图：（取用10mL5%的双氧水）实验编号温度物质种类（取0.15g）待测数据①20℃/a②20℃FeCl3b③20℃CuSO4c实验前检查该装置气密性的方法是__________________________________________________________3）实验编号①的作用是_________；要定量比较反应快慢，可测量相同时间生成气体的_________4）通过比较发现，在相同时间内，a 4．某研究性学习小组对双氧水开展如下研究1）图1装置中反应的化学方程式为___________________________2）小红同学将MnO2与水泥按一定比例混合，制作成小块状固体，加入图2装置中以方便实验结束回收二氧化锰其中块状固体应放置在_________处（填“A”或“B”），其中二氧化锰的作用是__________________3）小亮发现：收集的氧气占集气瓶容积的60%（空气占40%）时，能使带火星的木条复燃那么，使带火星的木条复燃的氧气浓度的最低值是多少呢？小亮对此展开探究第一组实验：取5只集气瓶，编号为①、②、③、④、⑤，分别装入其总容积10%、20%、30%、40%、50%的水用排水法收集氧气，恰好把5只集气瓶中的水排去将带火星的木条依次插入①～⑤号瓶中，记录实验现象小亮在前一组实验的基础上又做了第二组和第三组实验三组实验的数据和现象见表：第一组第二组第三组集气瓶编号①②③④⑤①②③④⑤①收集的O2占容积的体积分数（%）1020304050313335373934带火星木条的状况微亮亮很亮复燃复燃很亮很亮复燃复燃复燃很亮请根据实验回答下列问题：①收集的氧气占容积的体积分数最低为_________%时，可使带火星的木条复燃。 ②本实验中使用带火星的木条验满氧气的方法是否可靠：_________（填“是”或“否”）③用带火星的木条直接检验双氧水受热分解产生的氧气时，往往难以复燃，这是因为在加热生成氧气的同时产生大量水蒸气所致，此时混合气体中氧气的体积分数随温度变化的曲线如图3所示若只考虑氧气的体积分数对实验结果的影响，欲使带火星的木条复燃，应将加热双氧水的最高温度控制在_________℃5．化学兴趣小组的同学们用如图1装置制取氧气并进行相关探究实验步骤】步骤1：关闭弹簧夹，将纱布袋伸入双氧水中；步骤2：提起纱布袋，打开弹簧夹，挤压氮气袋；步骤3：关闭弹簧夹，将纱布袋伸入双氧水中；步骤4：点燃酒精灯；步骤5：保持酒精灯燃烧，提起纱布袋1）【实验分析】在连接好装置后，关闭弹簧夹，将锥形瓶置于冰水中，观察到烧杯中的导管内形成一段液柱，且液面不下降，说明__________________2）锥形瓶中发生反应的化学方程式为___________________________3）步骤4中点燃酒精灯一段时间后，观察到的现象是____________________________________4）对比步骤_________的现象，得出可燃物燃烧需要温度达到可燃物的着火点；对比步骤4、5的现象，得出可燃物燃烧需要的条件是__________________。 5）【拓展延伸】已知过氧化钠与二氧化碳反应会生成氧气和碳酸钠且反应放出大量的热如图2所示：在空气中放置时，两团棉花均不燃烧；若将足量二氧化碳倒入烧杯时，可以观察到的现象有：①蜡烛熄灭；②沾有过氧化钠粉末的棉花燃烧；③未沾有过氧化钠粉末的棉花不燃烧从燃烧条件的角度分析，写出产生现象②的原因_____________________________________________，写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式___________________________6．过氧化氢水溶液俗称双氧水，为无色透明液体，是一种强氧化剂，其化学性质非常活泼，极易分解为氧气和水，无残留毒性过氧化氢不会对环境造成二次污染，故被称为最清洁的消毒剂化学项目学习小组探究以H2O2溶液为原料制备O2并验证物质燃烧的条件实验过程：【配制溶液】（1）用如图所示的整瓶溶液配制溶质质量分数为10%的过氧化氢溶液，需加水_________ g2）请写出其在MnO2的催化作用下分解的化学方程式：___________________________3）【制取氧气】用甲装置制取氧气①甲装置用MnO2作催化剂，先用黏合剂将MnO2粉末制成团状。 团状MnO2应放在______________(选填“试管底部"或“多孔隔板上”)②打开活塞K，经长颈漏斗问试管中缓慢加入H2O溶液至浸没团状MnO2，立即产生O2，收集完后， (填操作)，反应随后停止4）用乙装置制取氧气乙装置用铂丝(可上下抽动)作催化剂安全管下端浸没于H2O2溶液中，将铂丝插入溶液，立即产生O2.若烧瓶内压强过大，安全管中出现的现象是_________当出现上述现象时，应采取的措施是___________________________5）【探究可燃物燃烧条件】(白磷的着火点为40℃，红磷的着火点为240℃)利用所制的氧气进行图丙实验：可观察到铜片上白磷和水中的白磷都发生了燃烧，而红磷未燃烧白磷燃烧的化学反应方程式为__________________该实验说明物质燃烧需要的条件是_________(选填字母)A．可燃物 B．温度达到着火点 C．需要氧气参与7．实验室制取氧气，可供选择的实验装置如图所示①写出图中标号的仪器名称：a_________，b_________；②写出用A装置制取氧气的文字表达式：___________________________；B装置中试管口略向下倾斜的原因是____________________________________；若将B、C装置组装在一起制氧气，实验结束，停止加热前要先进行的操作是__________________。 ③若用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，应选用的发生装置是_________（填字母）在加试剂之前的操作是__________________④收集较纯净的氧气可选用的装置是_________（填字母）⑤已知一氧化氮气体的密度比空气略大，难溶于水，在空气中容易与氧气发生反应，。
4．某研究性学习小组对双氧水开展如下研究1）图1装置中反应的化学方程式为___________________________2）小红同学将MnO2与水泥按一定比例混合，制作成小块状固体，加入图2装置中以方便实验结束回收二氧化锰其中块状固体应放置在_________处（填“A”或“B”），其中二氧化锰的作用是__________________3）小亮发现：收集的氧气占集气瓶容积的60%（空气占40%）时，能使带火星的木条复燃那么，使带火星的木条复燃的氧气浓度的最低值是多少呢？小亮对此展开探究第一组实验：取5只集气瓶，编号为①、②、③、④、⑤，分别装入其总容积10%、20%、30%、40%、50%的水用排水法收集氧气，恰好把5只集气瓶中的水排去将带火星的木条依次插入①～⑤号瓶中，记录实验现象小亮在前一组实验的基础上又做了第二组和第三组实验三组实验的数据和现象见表：第一组第二组第三组集气瓶编号①②③④⑤①②③④⑤①收集的O2占容积的体积分数（%）1020304050313335373934带火星木条的状况微亮亮很亮复燃复燃很亮很亮复燃复燃复燃很亮请根据实验回答下列问题：①收集的氧气占容积的体积分数最低为_________%时，可使带火星的木条复燃。
②本实验中使用带火星的木条验满氧气的方法是否可靠：_________（填“是”或“否”）③用带火星的木条直接检验双氧水受热分解产生的氧气时，往往难以复燃，这是因为在加热生成氧气的同时产生大量水蒸气所致，此时混合气体中氧气的体积分数随温度变化的曲线如图3所示若只考虑氧气的体积分数对实验结果的影响，欲使带火星的木条复燃，应将加热双氧水的最高温度控制在_________℃5．化学兴趣小组的同学们用如图1装置制取氧气并进行相关探究实验步骤】步骤1：关闭弹簧夹，将纱布袋伸入双氧水中；步骤2：提起纱布袋，打开弹簧夹，挤压氮气袋；步骤3：关闭弹簧夹，将纱布袋伸入双氧水中；步骤4：点燃酒精灯；步骤5：保持酒精灯燃烧，提起纱布袋1）【实验分析】在连接好装置后，关闭弹簧夹，将锥形瓶置于冰水中，观察到烧杯中的导管内形成一段液柱，且液面不下降，说明__________________2）锥形瓶中发生反应的化学方程式为___________________________3）步骤4中点燃酒精灯一段时间后，观察到的现象是____________________________________4）对比步骤_________的现象，得出可燃物燃烧需要温度达到可燃物的着火点；对比步骤4、5的现象，得出可燃物燃烧需要的条件是__________________。
5）【拓展延伸】已知过氧化钠与二氧化碳反应会生成氧气和碳酸钠且反应放出大量的热如图2所示：在空气中放置时，两团棉花均不燃烧；若将足量二氧化碳倒入烧杯时，可以观察到的现象有：①蜡烛熄灭；②沾有过氧化钠粉末的棉花燃烧；③未沾有过氧化钠粉末的棉花不燃烧从燃烧条件的角度分析，写出产生现象②的原因_____________________________________________，写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式___________________________6．过氧化氢水溶液俗称双氧水，为无色透明液体，是一种强氧化剂，其化学性质非常活泼，极易分解为氧气和水，无残留毒性过氧化氢不会对环境造成二次污染，故被称为最清洁的消毒剂化学项目学习小组探究以H2O2溶液为原料制备O2并验证物质燃烧的条件实验过程：【配制溶液】（1）用如图所示的整瓶溶液配制溶质质量分数为10%的过氧化氢溶液，需加水_________ g2）请写出其在MnO2的催化作用下分解的化学方程式：___________________________3）【制取氧气】用甲装置制取氧气①甲装置用MnO2作催化剂，先用黏合剂将MnO2粉末制成团状。
团状MnO2应放在______________(选填“试管底部"或“多孔隔板上”)②打开活塞K，经长颈漏斗问试管中缓慢加入H2O溶液至浸没团状MnO2，立即产生O2，收集完后， (填操作)，反应随后停止4）用乙装置制取氧气乙装置用铂丝(可上下抽动)作催化剂安全管下端浸没于H2O2溶液中，将铂丝插入溶液，立即产生O2.若烧瓶内压强过大，安全管中出现的现象是_________当出现上述现象时，应采取的措施是___________________________5）【探究可燃物燃烧条件】(白磷的着火点为40℃，红磷的着火点为240℃)利用所制的氧气进行图丙实验：可观察到铜片上白磷和水中的白磷都发生了燃烧，而红磷未燃烧白磷燃烧的化学反应方程式为__________________该实验说明物质燃烧需要的条件是_________(选填字母)A．可燃物 B．温度达到着火点 C．需要氧气参与7．实验室制取氧气，可供选择的实验装置如图所示①写出图中标号的仪器名称：a_________，b_________；②写出用A装置制取氧气的文字表达式：___________________________；B装置中试管口略向下倾斜的原因是____________________________________；若将B、C装置组装在一起制氧气，实验结束，停止加热前要先进行的操作是__________________。
③若用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，应选用的发生装置是_________（填字母）在加试剂之前的操作是__________________④收集较纯净的氧气可选用的装置是_________（填字母）⑤已知一氧化氮气体的密度比空气略大，难溶于水，在空气中容易与氧气发生反应，。
